3D视觉技术在机器视觉问题中的应用探索

"这篇资料主要探讨了如何利用3D技术解决机器视觉问题，由大恒公司的3D产品线产品经理杨永勇撰写。文中通过多个应用案例阐述了3D视觉技术在测量、检测等方面的优势，包括高速旋转物体的稳定性、PCB板的翘曲测量、厚度检测、体积测量、共面性检查、受电弓磨损程度测量、铁轨及配件磨损检测、轮胎侧面检测以及DOT码识别等。文章强调了传统2D相机在Z方向信息获取上的局限性，并详细介绍了结构光三角测量法的原理和关键参数，包括不同的安装方式对测量结果的影响。" 3D技术在机器视觉中的应用已经成为了解决复杂测量问题的关键。传统的2D相机只能提供X-Y平面的信息，而3D技术则能够提供Z方向的高度信息，这对于许多工业应用至关重要。例如，在高速旋转的扇叶平稳性测量中，3D视觉可以准确检测到因旋转引起的上下抖动导致的高度变化；在PCB板的翘曲测量中，它能识别两侧高度不一致的问题；在厚度测量中，通过计算两个表面之间的高度差来确定材料的厚度。 结构光三角测量法是3D视觉技术的一种常见实现方法。通过投射激光线到物体表面，根据光线的变形来计算物体的三维轮廓。该方法的关键参数包括物体的尺寸、精度要求、扫描速度、应用类型和材质。安装方式的不同，如标准安装和反向安装，会影响测量的分辨率和轮廓点的Y坐标一致性。 在实际应用中，3D视觉技术解决了传统技术难以处理的挑战。例如，测量受电弓的磨损程度，可以通过检测表面高度变化来实现；对于铁轨磨损、枕木和道钉缺失的检测，3D视觉提供了准确的测量数据；在轮胎侧面检测中，3D技术可以识别出局部突出或划痕，甚至在低对比度条件下进行DOT码的OCR识别。 3D视觉技术极大地扩展了机器视觉的应用范围，能够进行更复杂、更精确的测量和检测任务，尤其在需要三维信息的情况下，它的价值尤为凸显。通过选择合适的3D相机、线激光和镜头，以及优化安装方式，可以确保3D测量系统的性能满足特定应用的需求。